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1、液壓自由活塞發(fā)動機(jī) 把傳統(tǒng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)用剛性連接代替，從結(jié)構(gòu)上可看成由內(nèi)燃機(jī)和液壓泵兩部分組 成。由帕斯卡原理可知， 要產(chǎn)生高壓必然大的為內(nèi)燃機(jī)活塞， 小的為液壓泵柱塞。 常見的有 三種類型，見圖2。 圖1 圖2 （1） 單活塞式（single piston）見圖2（ a、b、c）是指HFPE擁有一個動力室和一個液壓 柱塞組件，只能產(chǎn)生一個作用（single acting ）。 （2） 雙活塞式（dual piston）見圖2（ d、e）是指HFPE擁有兩個動力室和一個液壓柱塞 組件，能產(chǎn)生兩個作用（double acti ng ）。 （3） 對置活塞式（oppose pi

2、ston）見圖2（f、g）是指HFPE擁有一個動力室和兩個液壓 柱塞組件，并且兩活塞組件鏡像布置，且有向內(nèi)作用（ inward acting ) 和向外作用(outward 3，（為荷蘭Innas BV公司研發(fā)）。 電控系統(tǒng)使電磁閥得電， 蓄能器中 acting）兩種。 基本原理 活塞做往復(fù)直線運(yùn)動，其工作原理見圖 往復(fù)循環(huán)開始時，內(nèi)燃機(jī)活塞處于最右端即底部下止點(diǎn)， 的高壓油流入回復(fù)腔， 推動活塞和柱塞往左運(yùn)動， 同時內(nèi)燃活塞腔的空氣被壓縮， 液壓油吸 入柱塞腔。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時， 燃油噴射并點(diǎn)燃，高壓氣體推動活塞往右運(yùn)動，柱 塞將高壓油通過單向閥壓入高壓

3、側(cè)， 同時燃燒廢氣被掃出缸體， 活塞運(yùn)動到下止點(diǎn)， 等待電 磁閥打開進(jìn)入下一循環(huán)，如此反復(fù)。 圖3 基本特點(diǎn) 大的內(nèi)燃機(jī)活塞和小的液壓柱塞是剛性連接的， 省去了曲柄連桿機(jī)構(gòu)和液壓 柱塞泵中的斜盤機(jī)構(gòu)，故而得名“自由活塞” 。與傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)相比有許多新特點(diǎn)： (1) 結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)目少、質(zhì)量輕；沒有飛輪，選用 2沖程發(fā)動機(jī)；單組元功率可為 15KW- 30KW。 (2) 活塞與缸體間無側(cè)向力作用，磨損?。粔嚎s比可變；活塞只做往復(fù)直線運(yùn)動，發(fā)動 機(jī)起停較容易；控制系統(tǒng)復(fù)雜。 (3) 經(jīng)濟(jì)性好、燃料使用范圍廣，甚至可用重質(zhì)低質(zhì)燃料；效率高，總效率可達(dá)40% (能 量鏈短)；排放低。在對壓縮比精確控制(誤差為土 2%)時，NOx排放為7?8gr/KWh； 煤煙排放FSN(filter soot number)為0.5?1.0 ;沒有飛輪作用，熄火現(xiàn)象較嚴(yán)重； 為使效率最大和控制更簡單，最適合常壓變流量液壓系統(tǒng)。